Топливная эмульсия для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1979 года по МПК C10L1/32 

1

Данное изобретение относится к технологии концентрированных дасперсных систем, точнее к технологии эмульсий воды в углеводородном топливе, предназначенных для использования, главным образом в двигателях внутреннего сгорания (ДВС).

Широко известны воднотопливные эмульсии, состоящие из определенных количеств воды, углеводородного топлива и поверхностно-активных веществ (ПАВ) в качестве стабилизаторов эмульс1Ш. В болыгшнстве случаев указанные способы пол)чеш1я и виды ПАВ позволяют получать эмульсию прямого типа - углеводородное топливо в воде, например топливная эмульсия на основе углжодородного топлнва с добавлением воды и ПАВ (диэтаноламида хдарной кислоты, диэтаноламина, моноэфира триэтаноламина и жирной кислоты, триэтаноламина) 1. Однако, воспламеняемость этой эмульсии недостаточна. Более близкой к предложенной топливной эмульсин по сущности и достигаемому результату является эмульсия воды в бензине в присутствии смеси ПАВ, состоящей, по крайней мере, из двух компонентов, один из которых

растворяется преимущественно в воде, другой в углеводородной фазе. Б качестве ПАВ используют смесь жирных кислот Ci -Cjo- аминов, алкиламиноспиртов с €2-0; и алкилфенолов с Се-Ci2 в алкильной группе 2.

Недостатком известной эмульсии является: во-первых, низкое содержание воды в эмульсни - до 30%, во-вторых, необходимость использования больших количеств ПАВ - от 0,5 до 2 и более вес.ч. ПАВ для эмульгирования одной части воды.

Содержание воды в эмульсии до 30% не позволяет изменять вязкость воднобензиновой эмульсии в широких пределах. Увеличение вязкости эмульсии в 20 раз, которое может быть достигнуто повышением концентрации водной фазы до 65%, необходимо для возможности использования воднобензиновых эмульсий в многотопливных двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Использование больших количеств ПАВ для стабилизации эмульсии экономически невыгодно.

Целью да1шого изобретения является повышение эффективности эмульсии, а именно: созда36ние стабильных водиобензиновых эмульсий с высокой кощентрацией водной фазы и малым количеством ПАВ. Поставленная цель достигается тем, что в ка честве ПАВ используют смесь диэфира пеитаэри рита и олеиновой кислоты 1 с полиэтиленгликолевым эфиром ангидросорбата и олеиновой кислоты 2 или с тетраэталенгликолевым эфиром изооктилфенола 3. при их соотноше1нии 1:0,2-1, при следующем соотношении ком понентов в об.%: Вода1-65 Поверхностно-активное вещество0,05-9,75 Бензиндо 100 Суммарное количество этих ПАВ, необходимое для получения стабильной эмульсии воды в бензине существенно меньше, чем в известных эмульсиях, и составляет в расчете на эмул гируемую воду 5-15 об.% или 0,05-ОДЗ вес. ч. Максимально возможное количество воды в эмульсии увеличено до 65 об.%. Дальнейшее увеличение содержания воды приводит к обращению фаз. Размер капель воды не превышает 0,5 мкм. При приготовлении эмульсии рассчитанное количество вещества 1 растворяется в бензине при комнатной температуре, определенное количество вещества 2 или 3 растворяется в дистиллированной воде при температуре 50°С, Затем водный раствор ПАВ медленно приливается к бензиновому при перемешивании. Скорость вращения мешалки 2800 об/мин. Основное, эмульгирование производится с помЪщью роторного диспергатора при комнатной температуре. Эмульгируемая смесь пропускается через зазор 0,2 мм между зубьями ротора и статора. Время нахождения эмульсии в системе диспергатора 3 мин. Скорость вращения ротора 5000 об/мин. Суммарное время получения эмульсии 5 мин. Описанным способом получаются все эмульсии с содержанием воды от 1 до 65 об.% в присутствии смео ПАВ от 5 до 20 об.% в расчете на эмульгируемую воду. Содержание компонентов в эмульсии при различном количестве воды дано в табл. 1. ТаблицаД

Количество воды, осадившейся из верхнего слоя 10 мм за 3 ч, об.%

гированную воду.

Влияние суммарного количества ПАВ на седиментационнуюустойчивость эмульсии (содержание воды 20%) приведено ниже

Количество воды, осадившейся из верхнего слоя 10 мм за 3 ч.

об.%

воцество 2 - вещество 1 в соотнощении 0,5:1 58,0

101,0